Lazer Hassas İşleme Teknolojisinin Durumu ve Beklentisi

Lazer ışını çok küçük bir boyuta odaklanabilir, bu da onu özellikle aşağıdakiler için uygun kılar: hassas işleme. Mevcut lazer işleme teknolojisini, işlenen malzemenin boyutuna ve işlemenin doğruluk gereksinimlerine göre üç seviyeye ayırıyoruz:

• ① Ana nesne olarak kalın plakalar (birkaç milimetreden onlarca milimetreye kadar) içeren büyük ölçekli malzemeler için lazer işleme teknolojisi ve işleme doğruluğu genellikle milimetre veya milimetre altı düzeydedir;
• ② Ana işleme nesnesi olarak ince plakalara (0.1 ila 1.0 mm) sahip hassas lazer işleme teknolojisi ve işleme doğruluğu genellikle on mikron düzeyindedir;
• ③ Lazer mikrofabrikasyon teknolojisi, ana işleme nesnesi olarak 100μm'den daha az kalınlığa sahip çeşitli filmler için işleme doğruluğu genellikle 10 mikronun veya hatta mikron altı seviyenin altındadır.

Makine endüstrisinde hassasiyetin genellikle küçük yüzey pürüzlülüğü ve küçük tolerans aralığı (konum, şekil, boyut vb. dahil) anlamına geldiği unutulmamalıdır. Ancak bu yazıda geçen "hassasiyet" terimi, işlenen alandaki küçük boşluğu ifade eder, bu da işlenebilecek limit boyutunun küçük olduğu anlamına gelir. Yukarıdaki üç tip lazer işlemede, büyük parçaların lazerle işleme teknolojisi giderek olgunlaşmış ve sanayileşme derecesi çok yüksek olmuştur. Birçok literatür gözden geçirilmiştir; Lazer kesme, lazer hassas gravür, lazer Doğrudan yazma teknolojisi gibi lazer mikro işleme teknolojileri de endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır ve ilgili birçok rapor bulunmaktadır. Bu makale lazer hassas işleme teknolojisine odaklanacaktır. Kolaylık sağlamak amacıyla, aşağıda belirtilen hassas işleme için işleme hedefleri ince plakalarla (0.1-1.0 mm) sınırlıdır.

1. Lazer hassas işleme ile geleneksel işleme yöntemlerinin karşılaştırılması

Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte hassas işleme teknolojisi türleri giderek daha fazla hale geliyor.

Lazer hassas işleme aşağıdaki önemli özelliklere sahiptir:

• ①Lazer hassas işlemenin kapsamı neredeyse tüm metalik ve metalik olmayan malzemeleri içerecek şekilde geniştir. Elektrolitik işleme yalnızca iletken malzemeleri işleyebilirken, fotokimyasal işleme yalnızca kolayca korozif malzemeler için uygundur ve plazma işleme, belirli yüksek erime noktalı malzemeleri işlemek için zordur.
• ② Lazer hassas işlemenin kalitesini etkileyen çok az faktör vardır ve işleme doğruluğu yüksektir ve genel olarak diğer geleneksel işleme yöntemlerinden daha iyidir.
• ③ İşleme döngüsü açısından bakıldığında, EDM'nin takım elektrotu yüksek hassasiyet, büyük kayıp ve uzun bir işleme döngüsü gerektirir; işleme boşluğu ve elektrolitik işleme profili için katot kalıbının tasarımı büyüktür ve üretim döngüsü de uzundur; Prosedürler karmaşıktır; lazer hassas işleme basittir, yarık genişliğinin ayarlanması ve kontrol edilmesi kolaydır, işleme hızı hızlıdır ve işleme döngüsü diğer yöntemlere göre daha kısadır.
• ④Lazer hassas işleme, mekanik kuvvet olmadan temassız işlemeye aittir. EDM ve plazma ark işlemeyle karşılaştırıldığında, ısıdan etkilenen bölge ve deformasyon çok küçüktür, dolayısıyla çok küçük parçaları işleyebilir.

Özetle, lazer hassas işleme teknolojisinin geleneksel işleme yöntemlerine göre birçok avantajı vardır ve uygulama beklentisi çok geniştir.

2. Yaygın olarak kullanılan lazer hassas işleme ekipmanlarına giriş

Hassas işleme için yaygın olarak kullanılan lazerler şunları içerir: CO2 lazerleri, YAG lazerleri, bakır buharlı lazerler, excimer lazerler ve CO lazerler, vb. Lazer özellikleri için ayrıntılar için literatüre bakın. 

Bunlar arasında, yüksek güçlü CO2 lazerler ve yüksek güçlü YAG lazerler, büyük ölçekli lazer işleme teknolojisinde yaygın olarak kullanılmaktadır; bakır buharlı lazerler ve excimer lazerler, lazer mikro işleme teknolojisinde daha yaygın olarak kullanılmaktadır; orta ve düşük güçlü YAG lazerler genellikle hassas işleme için kullanılır.

3. Lazer hassas işlemenin uygulanması ve Çin ve uluslararası alanda geliştirilmesi

3.1 Uluslararası durum

3.1.1 Lazerli hassas delme

Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte geleneksel delme yöntemi birçok durumda ihtiyaçları karşılayamaz duruma gelmiştir. Örneğin, sert tungsten karbür alaşımları üzerinde onlarca mikrometre çapında küçük delikler işlenir; sert ve kırılgan kırmızı ve safir vb. üzerine geleneksel işleme yöntemleriyle elde edilemeyen birkaç yüz mikrometre çapında derin delikler işlenir. Lazer ışınının anlık güç yoğunluğu 108 W/cm2 kadar yüksektir ve bu malzemeyi kısa sürede erime noktasına veya kaynama noktasına kadar ısıtarak yukarıdaki malzemeler üzerinde delinme elde edilebilir. Elektron ışını, elektroliz, elektrik kıvılcımı ve mekanik delme ile karşılaştırıldığında lazer delme, iyi kaliteye, yüksek tekrar doğruluğuna, güçlü çok yönlülüğe, yüksek verimliliğe, düşük maliyete ve önemli kapsamlı teknik ve ekonomik faydalara sahiptir. Uluslararası hassas lazer delme çok yüksek bir seviyeye ulaştı. İsviçreli bir şirket, uçak türbin kanatlarında delik açmak için katı hal lazerleri kullanıyor; bu lazerler, çapı 20 μm'den 80 μm'ye kadar olan mikro delikleri işleyebiliyor ve çapın derinliğe oranı 1:80'e ulaşabiliyor (bkz. Şekil 1 (a)) . Lazer ışını aynı zamanda sıradan işleme ile elde edilemeyen seramik gibi kırılgan malzemeler üzerinde kör delikler (bkz. Şekil 1 (b)) ve kare delikler gibi çeşitli özel şekilli delikleri de işleyebilir.

3.1.2 Lazer hassas kesim

Geleneksel kesme yöntemiyle karşılaştırıldığında hassasiyet lazer kesim birçok avantajı var. Örneğin, dar kesiler yapabilir, neredeyse hiç kesme kalıntısı bırakmaz, ısıdan etkilenen bölge küçüktür, kesme gürültüsü düşüktür ve malzemeden %15 ila %30 oranında tasarruf sağlayabilir. Lazer kesilen malzeme üzerinde neredeyse hiç mekanik darbe ve basınç oluşturmadığından cam, seramik ve yarı iletkenler gibi sert ve kırılgan malzemelerin kesilmesi için uygundur. Ayrıca lazer noktası küçük ve yarık dar olduğundan özellikle küçük parçalar için uygundur. Bir nevi hassas kesim. İsviçreli bir şirket, hassas kesim için katı hal lazerleri kullanıyor ve boyutsal doğruluğu çok yüksek seviyeye ulaştı.

Lazer hassas kesimin tipik bir uygulaması, baskılı devre kartlarındaki SMT şablonlarının kesilmesidir (bkz. Şekil 2). Geleneksel SMT şablon işleme yöntemi kimyasal bir aşındırma yöntemidir. Ölümcül dezavantajı, işlemenin sınır boyutunun plakanın kalınlığından daha az olmaması gerektiği ve kimyasal dağlama yönteminin karmaşık bir işleme sahip olması, uzun bir işleme döngüsüne sahip olması ve aşındırıcı ortamın çevreyi kirletmesidir. 

Lazer işlemeyi kullanmak yalnızca bu eksikliklerin üstesinden gelmekle kalmaz, aynı zamanda bitmiş şablonu yeniden işleyebilir. Özellikle işleme doğruluğu ve boşluk yoğunluğu öncekinden önemli ölçüde daha iyidir (bkz. Şekil 3). Öncekine göre biraz daha düşük. Ancak lazer işleme için kullanılan tüm ekipman setinin yüksek teknolojik içeriği ve yüksek fiyatı nedeniyle, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve Almanya gibi birkaç ülkede yalnızca birkaç şirket makinenin tamamını üretebilmektedir.

3.1.3 Lazer hassas kaynak

Lazer kaynağında çok dar bir ısıdan etkilenen bölge ve küçük bir kaynak dikişi bulunur. Özellikle erime noktası yüksek malzemeleri ve farklı metalleri ek malzemeye ihtiyaç duymadan kaynak yapabilir. Katı YAG lazerlerin dikiş kaynağı ve punta kaynağı için uluslararası kullanımı yüksek bir seviyeye ulaştı. Ek olarak, baskılı devrenin kurşun telleri, akı kullanımını gerektirmeyen ve devre kalıbını etkilemeden termal şoku azaltabilen, böylece entegre devre kalıbının kalitesini garantileyen lazerle kaynaklanır (bkz. Şekil 4). .

3.2 Çin'deki mevcut durum

Lazer hassas işleme teknolojisi ve komple ekipman açısından 20 yıldan fazla süren çabaların ardından, Çin mikro-küçük metal parçaların seramik lazer kazıma ve lazer nokta kaynağında, dikiş kaynağında ve hava geçirmez kaynakta ve markalamada kullanılmasına rağmen, vesaire. 

Bununla birlikte, lazer hassas işleme teknolojisinde, yüksek teknik içeriğe ve geniş uygulama pazarına sahip mikroelektronik devre şablonu hassas kesme ve dağlama işlemi, açık delikler, kör delikler ve özel şekilli delikler, seramik levhalar üzerinde çeşitli özellik ve boyutlarda yuvalar ve baskılı devre kartları Lazer hassas işleme ve diğer hususlar hala araştırma ve geliştirme aşamasındadır ve buna karşılık gelen bir endüstriyel prototip ortaya çıkmamıştır. 

Çin'deki kullanıcıların çoğunluğu, Hong Kong ve diğer yerlerde genellikle ithal şablonlar veya komisyonlu işleme kullanıyor. Yüksek fiyat ve uzun döngü, ürün geliştirme döngüsünü ciddi şekilde etkiledi. Son yıllarda birkaç büyük uluslararası şirket, lazer hassas işleme endüstrisinde Çin'in büyük potansiyel pazarını gördü. , Çin'de şubeler kurmaya başladı. Ancak yüksek işleme maliyetleri, ürün maliyetlerini artırmakta ve yine de birçok işletmeyi bu üründen caydırmaktadır.

4. Lazer Hassas İşleme Teknolojisinin Gelişim Trendi ve Beklentileri

Yüksek kaliteli, verimli, istikrarlı, güvenilir ve ucuz lazerler, hassas işlemenin teşvik edilmesi ve uygulanması için ön koşullardır. Lazer hassas işlemenin gelişme trendlerinden biri işleme sistemlerinin minyatürleştirilmesidir. Son yıllarda diyot pompalı lazerler hızla gelişti. Yüksek dönüşüm verimliliği, iyi iş stabilitesi, iyi ışın kalitesi ve küçük boyut gibi bir dizi avantaja sahiptir. Gelecek nesil lazer hassas işlemenin ana lazeri olması muhtemeldir.

İşleme sistemlerinin entegrasyonu, lazer hassas işlemenin geliştirilmesindeki bir diğer önemli trenddir. Çeşitli malzemeler için lazer hassas işleme teknolojisini sistematik hale getirin ve geliştirin; Lazer hassas işlemeye uygun, kullanıcı dostu, özel kontrol yazılımı geliştirin ve bunu ilgili proses veri tabanıyla destekleyin; Optik elde etmek için kontrol, proses ve lazeri birleştirin. Makine, elektrik ve malzeme işlemenin entegrasyonu, lazer hassas işlemenin geliştirilmesinde kaçınılmaz bir eğilimdir.

Her ne kadar Çin, lazer işleme teknolojisi ve ekipmanı açısından uluslararası ile büyük bir boşluğa sahip olsa da, lazer ışın kalitesini ve orijinaline dayalı işleme doğruluğunu, malzeme işleme teknolojisi araştırmalarıyla birlikte geliştirmeye devam edersek, lazer hassasiyetini işgal edeceğiz mümkün olduğunca işleme pazarı. Ve yavaş yavaş lazer mikro işleme alanına nüfuz ederek, hızlı gelişmeyi teşvik edebilir. lazer kesim teknoloji ve sonunda lazer hassas işlemeyi büyük ölçekli bir endüstriye dönüştürüyor.

Bu makaleye bağlantı: Lazer Hassas İşleme Teknolojisinin Durumu ve Beklentisi

Yeniden Baskı Bildirimi: Özel bir talimat yoksa, bu sitedeki tüm makaleler orijinaldir. Lütfen yeniden basılacak kaynağı belirtin:https://www.cncmachingptj.com/,teşekkürler！

PTJ®, eksiksiz bir Özel Hassasiyet yelpazesi sunar cnc işleme çin hizmetler.ISO 9001:2015 &AS-9100 sertifikalı. 3, 4 ve 5 eksenli hızlı hassasiyet CNC'de işleme frezeleme, müşteri spesifikasyonlarına göre tornalama hizmetleri, +/- 0.005 mm toleransla metal ve plastik işlenmiş parçalar üretebilme. İkincil hizmetler arasında CNC ve konvansiyonel taşlama, delme,döküm,metal levha ve presleme.Prototipler, tam üretim çalışmaları, teknik destek ve tam denetim sağlanması. otomotiv, havacılık, kalıp ve fikstür, led aydınlatma,tıbbi, bisiklet ve tüketici elektronik endüstriler. Zamanında teslimat. Bize projenizin bütçesi ve tahmini teslimat süresi hakkında biraz bilgi verin. Hedefinize ulaşmanıza yardımcı olacak en uygun maliyetli hizmetleri sunmak için sizinle birlikte strateji oluşturacağız, Bize Hoş Geldiniz ( satış@pintejin.com ) doğrudan yeni projeniz için.